Eldorado - Repository of the TU Dortmund
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Recent Submissions
Brücke zwischen Theorie und Praxis: Eine Analyse und Entwicklungsmöglichkeiten der Praktikumsstrukturen in der ingenieurwissenschaftlichen Lehre
(2025-12-01) Nangue Nguimfack, Aline; Haertel, Tobias; Frye, Silke
Practical experience is an essential component of engineering education, as it supports the application of theoretical knowledge in real industrial contexts. This master’s thesis examines the role and effectiveness of internships within the engineering programs at the Technical University of Dortmund. The study focuses on how internships contribute to the transfer between academic learning and practical professional requirements. To explore this, semi-structured interviews were conducted with students, teaching staff, and company representatives. The collected data were analyzed using a qualitative content analysis to identify central themes and recurring patterns across the different perspectives.
The results indicate that internships are widely recognized as valuable learning opportunities that foster technical competencies, workplace understanding, and career orientation. However, the findings also reveal considerable differences in the structure, supervision, and learning outcomes of internship experiences. These variations influence the degree to which internships support meaningful professional development and integration of theoretical knowledge.
Overall, the study highlights the importance of a stronger alignment between academic expectations and practical learning environments. The work contributes to the ongoing discussion on how to enhance the theory-practice relationship in engineering education and provides a basis for further development of internship structures in higher education.
Scaffolding self-regulated problem solving: the influence of content-independent metacognitive prompts on students’ general problem-solving skills
(2025-06-11) Jasper, Leonie; Melle, Insa
The ability to solve problems is considered a key competence in today’s society. However, solving domain-specific problems, such as those in chemistry, places high demands on students. Effective problem solving requires metacognitive strategies and their corresponding ‘cold’ executive functions, namely working memory and cognitive flexibility, which many students struggle with. To support students, we developed a web-based tool, ChemApro, designed to scaffold problem-solving processes by providing content-independent metacognitive prompts. The tool was used over several weeks in seven schools with N = 153 participating students (M age = 15.63, SD = 0.79) in grades 10 and 11. Among other things, the study focuses on ChemApro’s effect on students’ general problem-solving skills, and on how students perceive the tool in terms of its attractiveness and usability. In line with the study results, the use of ChemApro was descriptively associated with greater improvements in the treatment group’s problem-solving skills compared to the corresponding baseline, particularly among those students with a lower cognitive level. However, the mixed ANOVA did not reveal significant interaction effects between group and time, although trends in the low cognitive level group approached significance. Additionally, students rated the tool’s attractiveness and usability as moderate.
Scalable aggregation of demand side flexibilities in power systems
(2026) Öztürk, Emrah; Faulwasser, Timm; Palzer, Stefan
Die zunehmende Integration erneuerbarer Energien und die steigende Stromnachfrage stellen moderne Stromnetze vor erhebliche Herausforderungen. Eine zentrale Schwierigkeit besteht darin, das Gleichgewicht zwischen schwankender Energieerzeugung und wachsender Nachfrage aufrechtzuerhalten. Gleichzeitig werden immer mehr Flexibilitäten wie Batteriespeicher, thermostatgesteuerte Lasten und Elektrofahrzeuge in das System integriert, die ein großes Potenzial für netzstabilisierende Dienste bieten.
Um einen sicheren und effizienten Netzbetrieb zu gewährleisten, wird in der Literatur die Aggregation als Lösungsansatz diskutiert. Dabei wird die Flexibilität verschiedener Geräte genutzt, um an Energiemärkten teilzunehmen. Der Aggregator kennt als einzige Entität die Systemdetails und hat die Betriebsautorität über die Geräte der Vertragsverbraucher, was den Datenschutz gewährleistet.
Eine Herausforderung bei der aggregationsbasierten Steuerung ist jedoch die genaue Quantifizierung der aggregierten Flexibilität. Die Flexibilität eines Geräts kann durch die Menge seiner potenziellen Lastprofile dargestellt werden, und die aggregierte Flexibilität mehrerer Geräte durch die Addition dieser individuellen Flexibilitätsmengen. Da die Mengenaddition jedoch nicht effizient berechenbar ist, wurden in der Literatur verschiedene Approximationsmethoden vorgeschlagen.
Diese Dissertation untersucht das Konzept der aggregationsbasierten Betriebsführung und dessen Potenzial zur Bereitstellung von Regelleistung- und Zusatzdiensten. Zunächst werden moderne Approximationsstrategien analysiert und in einem Benchmark miteinander verglichen, um deren Schwächen aufzuzeigen. Auf dieser Basis wird eine eckpunktbasierte innere Approximation vorgeschlagen, um die Mängel bestehender Methoden zu überwinden. Dieser Ansatz wird auf Batteriespeichersysteme sowie auf konvexe Speichermodelle ausgeweitet, die eine Vielzahl praktikabler Geräte abbilden können.
Abschließend wird eine effiziente Disaggregationsstrategie vorgestellt, die keine Online-Optimierung erfordert. Die entwickelten numerischen Verfahren werden als Open-Source-Python-Toolbox bereitgestellt und mit modernen Methoden hinsichtlich Rechenzeit und Genauigkeit verglichen.
Das Hauptziel der Dissertation ist es, Algorithmen zu entwickeln, die es Forschern und Fachkräften aus der Industrie ermöglichen, die Flexibilität mehrerer Geräte in realen Anwendungsfällen genau und effizient zu aggregieren.
Amtliche Mitteilungen der Technischen Universität Dortmund, Nr. 5/2026
(Technische Universität Dortmund, 2026-02-20)